Rambler's Top100 Service
Поиск   
 
Обратите внимание!   Посмотрите новые поступления ... Обратите внимание!
 
  Наука >> Биология >> Генетика | Популярные заметки
 Написать комментарий  Добавить новое сообщение
Почему мы не гермафродиты, или кое-что о пользе асимметрии

С.Афонькин


Первыми жертвами любых

экстремальных условий среды

становятся мужские особи.

В.А. Геодакян

Давайте зададимся простым на первый взгляд вопросом: почему природа разделила род человеческий на отдельно существующие половинки - женский и мужской пол? Мы с детства так привыкли к этому делению, что воспринимаем его чуть ли не как единственно возможный вариант сексуальных отношений в природе. Действительно, ведь окружающие нас звери, птицы и рыбы, не говоря уже о большинстве прочих менее сложно устроенных существ, как и люди, раздельнополы. Между тем некоторые живые существа демонстрируют нам совсем иное и, вроде бы, куда более разумное решение: и женская, и мужская половые системы мирно уживаются у них в одном теле. Такое явление биологи назвали гермафродитизмом.

Легенда рассказывает, что Гермафродитом звали сына Гермеса и Афродиты. В прекрасного юношу влюбилась нимфа Салмакида, но тот не отвечал ей взаимностью. Обиженная невниманием нимфа подала жалобу в вышестоящую инстанцию - самой Афродите, матери Гермафродита. А поскольку та была богиней любви и по должности была обязана потворствовать влюбленным, то недолго думая, со свойственной подчас богам решимостью, она слила нимфу и Гермафродита в единое существо - чтобы последний не бегал от девушки.

У людей гермафродитизм встречается чрезвычайно редко как тяжелая патология сексуальной детерминации на генетическом или гормональном уровнях. Среди животных, однако, попадаются виды, для которых гермафродитизм - жизненная норма. Они обладают обеими половыми системами и способны как к взаимному оплодотворению, так и к самооплодотворению. Так устроены, например, некоторые ракообразные, многие черви и моллюски.

Гермафродитизм имеет многие очевидные преимущества. Например, совершенно очевидно, что популяция обоеполых существ может увеличиваться гораздо быстрее, чем их раздельнополых соседей по эволюционной лестнице. В самом деле, если при образовании пары только один из партнеров может со временем разродиться, то общее количество потомков в каждой генерации при таком способе воспроизводства будет меньше, чем при образовании гермафродитных пар, когда любой из двух партнеров может стать мамой! Только представьте себе, насколько легче было бы в некоторых странах, вроде современной Франции, справляться с падением рождаемости, если бы через некоторое время после вступления в брак молодожены вместе бы ложились в родильное отделение! Будь человек гермафродитом, Робинзону Крузо не пришлось бы страдать на своем острове от одиночества. Окончив труды по благоустройству своего немудреного быта, он совершенно сознательно приступил бы к размножению, и менее чем через год познал бы счастье материнства и отцовства одновременно!

Немного знакомый с биологией скептик может возразить, что возможное при гермафродитизме самооплодотворение чревато накоплением и проявлением генетических ошибок. В самом деле, одна из задач раздельнополого способа размножения - хорошенько "перемешать", "перетасовать" разнородный генетический материал родителей, что приводит к увеличению разнообразия потомства и к маскированию возможных дефектов в генах. Так две книги с одним и тем же текстом, изданные в разных издательствах и в разные годы, вряд ли будут иметь одни и те же опечатки. Если читать их одновременно, можно восстановить исходный текст без искажений. Коррекция примерно такого рода происходит при совместной работе любой пары хромосом, одна из которых достается от отца, а другая от матери. Вспомните - длительная практика политически выгодных близкородственных династических браков нередко подрывала здоровье членов царствующих семей. Чего уж тут говорить о самооплодотворении - самом близкородственном браке, какой только можно вообразить!

Все это так. Однако у настоящих гермафродитов дело до самооплодотворения доходит редко. Чаще всего каждое такое существо выступает последовательно то в роли самца, то в роли самки. Если бы эта ситуация была возможна у людей, отпали бы проблемы эмансипации, сексизма - дискриминации, вызванной той или иной сексуальной ориентацией или принадлежностью к одному конкретному полу. Наверное, и психологические проблемы внутри семьи решать было несравненно проще, если бы партнеры регулярно менялись сексуальными ролями. Исчезли бы все проблемы сексуальных меньшинств. В случае разводов гермафродитных пар проблему дележки детей тоже было бы решать намного проще - ведь у каждого из супругов может быть ребенок, которого он самостоятельно родил! В самых же крайних житейских обстоятельствах можно решиться и на самооплодотворение.

Слов нет, преимущества гермафродитизма в приложении к человечеству по сравнению с раздельнополым существованием могут показаться соблазнительными и даже в чем-то выгодными. Однако за редчайшими исключениями все позвоночные четко разделены на самцов и самок, а мы, люди, на мужчин и женщин. В чем же дело? Чем раздельнополость выгоднее и эволюционно привлекательнее гермафродитизма?

Для того чтобы подвести под феномен раздельнополости теоретическую базу, доктор биологических наук, сотрудник Института эволюционной морфологии и экологии животных РАН Виген Артаваздович Геодакян создал собственную эволюционную теорию пола, которую давно и плодотворно развивает. Суть ее положений сводится к следующему.

Любая стремящаяся к самосохранению система (например, биологический вид), находящаяся в нестабильной, меняющейся со временем среде, пытается от этой среды обособиться и в идеале стать совершенно независимо от окружающих условий. Вся эволюция живого на земле - это длинная дорога борьбы за независимость от влияний окружающей среды. Путь пройден немалый: от высыхающих во время отлива медуз в кембрии до современного человека с его батареями парового отопления, кондиционерами и скафандрами.

Для того чтобы добиться столь впечатляющих успехов, живым существам все время приходилось решать две противоположные задачи. С одной стороны, сохранять и передавать потомкам уже имеющуюся информацию о собственном устройстве. С другой стороны, постоянно "тестировать" среду, реагировать на ее изменения, подлаживаться под меняющиеся условия, искать способы ей противодействовать и, в конечном счете, вводить соответствующие коррективы в передаваемую по цепочке поколений информацию.

На заре эволюции, вероятно, еще во времена царствования одноклеточных, решение этих столь различных стратегических задач было возложено на два противоположных пола, поскольку отдавать одновременно два противоречивых приказа одному подчиненному глупо и неэффективно. Женский пол взял на себя функцию сохранять и передавать, а мужской - исследовать, тестировать и привносить изменения в уже сохраняемое. Говоря образно, женский пол взял на себя консервативную, а мужской - революционную роли.

До создания человеком техники тестировать среду, ее состояние можно было только одним способом - своей собственной жизнью, проверяя степень своей приспособленности к окружающим условиям. Подходишь - проходи, плодись и размножайся. Не подходишь - извини... Для того чтобы лучше выполнять столь непростую миссию, мужской пол обзавелся целым рядом любопытных свойств. У мужских особей выше частота мутаций - своеобразных случайных проб "а что получится, если сделать так?", у них меньше норма реакции. Другими словами, у особей мужского пола четче и однозначнее проявляются все генетически определяемые признаки. Дескать, достался тебе набор именно этих генов, вот их конкретно своей жизнью и опробуй.

У людей этот феномен приводит к тому, что однояйцевые близнецы-мальчики более похожи друг на друга, чем близнецы-девочки. С другой стороны, внешнее (фенотипическое) разнообразие представителей мужского пола больше, чем женского - опятьтаки, чтобы среди них было легче тестировать и выбирать. Например, частота ранней детской смертности выше у мальчиков, но зато и среди долгожителей мужчин больше, чем женщин.

Мужчины чаще лезут на рожон, у них выше поисковая активность и агрессивность. Случайность? Вовсе нет! Именно такое поведение гарантирует качественный "отстрел" средой плохо приспособленных индивидов. Средняя продолжительность жизни у мужчин меньше, чем у женщин. Случайность? Нет, результат страшного давления среды на непластичных мужчин! Отведенный природой срок жизни мужских особей почти всегда оказывается больше, чем реализованный. Среднестатистический воробей живет на свободе обычно меньше года, тогда как в клетке, огражденный от убийственного давления среды, спокойно чирикает почти два десятка лет. Какие воробьи на воле доживут до второго года и обзаведутся, наконец, семьей? Стреляные, но недострелянные средой обитания.

По словам В.А. Геодакяна: "В эволюции половых взаимоотношений возникшая раздельнополость - экономичная форма информационного контакта со средой, специализирующаяся по двум главным линиям эволюции - консервативной и оперативной... Повышенная смертность - выгодная форма информационного контакта со средой". Правда, об этой видовой выгоде поневоле забываешь, когда среда со всеми ее стрессами начинает неимоверно давить именно на тебя...

Если же вода и огонь окружающей среды успешно пройдены, если среда поставила свой штамп ОТК на данном наборе генов (генотипе), у его носителя есть все шансы активно распространить свои гены в последующем поколении, став владельцем многочисленного гарема или на худой конец просто многодетным папашей.

Вы не задумывались, почему это природа создала такой перекос между полами в возможности оставлять потомство? Женский пол всегда по этому параметру ограничен. Сколько детей может родить женщина за всю свою жизнь, если только этим делом и будет заниматься? Десятка три? А какой-нибудь отец народа, падишах или популярный певец без особых моральных ограничений? Тут счет может пойти уже на сотни и даже тысячи потомков. Например, у султана Османской империи Маули Исмаила (1640-1727) было 548 детей мужского пола и 340 - женского. Точные цифры известны, поскольку каждый рожденный в обширном гареме султана ребенок получал небольшой подарок, и эти траты тщательно фиксировались в дошедших до наших дней расходных книгах.

Подобный перекос, только в соотношении половых клеток-гамет, возник уже в мире одноклеточных. Полмиллиарда лет назад одна огромная женская гамета у примитивных водорослей или каких-нибудь медуз окружалась в воде суетливой толпой мужских гамет, которым для репродуктивного успеха надо было совершать поистине геракловы подвиги: вырабатывать массу энергии для дальнего путешествия, проплывать огромные (с клеточной точки зрения) расстояния, осуществлять поиск желанного партнера, ориентируясь на градиент половых феромонов. По сути такая же картина сохраняется при оплодотворении и в современном мире у большинства живых существ.

Биологи говорят о гаметическом отборе, происходящем до оплодотворения. В результате внутриутробного марафона подавляющее большинство мужских сперматозоидов сходит с дистанции и просто не добирается до яйцеклетки. Тестируются ли при этом их жизненные способности? Вполне вероятно. Считают, например, что за счет эффекта гаметического отбора частота генетических нарушений в потомстве людей, переживших бомбардировку Хиросимы, оказалась гораздо ниже прогнозируемой.

Представительницы женского пола обладают сравнительно большей нормой реакции, то есть более пластичны. Один и тот же генотип может проявляться у них по-разному. Это позволяет ловко уходить от давления среды, хорошо сохранять доставшийся набор генов относительно независимо от того, что досталось. Другими словами, приспосабливаться к любой жизненной ситуации, явно или подсознательно думая только об одном - о детях, о возможности и необходимости передать им палочку генетической эстафеты.

В стабильной среде разница между мужским и женским полом сводится лишь к чисто анатомическим отличиям репродуктивных органов. Иначе говоря, половой диморфизм сведен к минимуму. Однако стоит среде начать меняться, и это опосредованно вызывает расхождение в целом ряде признаков, которые могут иметь приспособительное значение. Вначале начинает меняться мужской пол, опробуя возможные варианты ответа на изменившиеся условия. Затем, после отбора наиболее приемлемых вариантов, за ним начинает подтягиваться более "осторожный" женский пол. Другими словами, любой поразному выраженный у двух полов признак изменяется во времени от женской его формы к мужской!

Взглянув на половой диморфизм под таким углом зрения, можно четко указать направление эволюционных изменений вида или целой группы. Так, например, у большинства позвоночных самцы крупнее самок. Это означает, что эволюция этой группы животных идет по пути постепенного увеличения средних размеров тела. Взгляните на график изменения среднего роста людей за последние несколько тысяч лет, и вы поймете, почему мужчины в среднем несколько выше женщин. У насекомых ситуация часто обратная - самки больше самцов. Значит, эволюция этих видов идет по пути уменьшения общих размеров. Мужской пол является тем "инструментом", с помощью которого вид как бы ощупывает окружающие его условия обитания.

Любопытный пример, подтверждающий справедливость этого принципа, можно найти среди беспозвоночных, способных размножаться не только половым, но и бесполым способом. В пресных водоемах обитают маленькие, похожие на рачков полупрозрачные существа - коловратки. Они постоянно фильтруют из воды различную мелюзгу - одноклеточные водоросли и инфузорий. Летом коловратки откладывают яйца, которые начинают развиваться без оплодотворения. Такое явление в биологии называют партеногенезом. Оно хорошо изучено и, по сути, является своеобразной формой бесполого размножения. Ясно, что из неоплодотворенных яиц могут развиться только точные генетические копии их мамаш. Так вот, стоит только относительно стабильным условиям обитания коловраток измениться, и они тут же начинают откладывать яйца, из которых развиваются самцы!

Не касаясь сейчас механизма такого удивительного превращения, важно заметить лишь одно - самцы появляются у коловраток в ответ на изменение среды! Вид словно бросает в бой своих разведчиков, чтобы выяснить с их помощью, что случилось, и заранее подготовиться к грядущим переменам. У любимых генетиками мух дрозофил по сути та же ситуация - в ответ на любые стрессовые воздействия мушки отвечают повышением доли самцов в потомстве. Как им это удается, остается пока полной загадкой.

Кстати сказать, вооружившись этими знаниями, некий Олег Петрук в тоненькой брошюрке под броским заголовком "Сын или дочь?", изданной в Сант-Петербурге в 1996 г., совершенно всерьез предлагает будущим папашам, которые мечтают только о сыне, изнурять себя житейскими тяготами, как бы моделируя давление среды - голодать, недосыпать, испытывать стрессы. Любопытно, многие ли последуют такому совету, учитывая, что доля самцов в потомстве в ответ на неблагоприятные условия увеличивается не вдвое, а всего на несколько процентов.

Итак, если среда стабильна, половой диморфизм должен уменьшаться. Вы не замечали, как проявляется действие этого закона в современном обществе? Когда во многом искусственная окружающая среда человека комфортна и не зовет ни на ратные, ни на охотничьи подвиги, половые различия начинают как бы стираться. В результате возникает стиль "унисекс", когда не сразу и поймешь, кто перед тобой - юноша-подросток или девушка.

Футуристическая, поисковая природа изменений, свойственных мужскому полу, ярко проявляется в характере врожденных патологий. У женского пола эти аномалии носят атавистический характер, то есть напоминают об уже пройденных этапах эволюции. У мужского же пола они направлены в будущее, то есть как бы продолжают вектор наметившихся изменений. Например, среди новорожденных с тремя почками вдвое больше девочек, чем мальчиков, и наоборот - среди новорожденных однопочечников преобладают мальчики. Такая же картина и в случае аномального числа ребер и позвонков. В полном соответствии с ветхим заветом мальчишки с меньшим их количеством рождаются чаще девчонок.

Почему так? Все просто! Эволюция всех хордовых и даже их предков шла по пути уменьшения гомологичных органов. Отголоски этого процесса по-разному демонстрируют два пола: женский показывает что было, мужской - что будет.

Акушеркам хорошо известно, что девочки с врожденным вывихом бедра рождаются в 5-6 раз чаще, чем мальчики. Объяснить этот факт теперь несложно. Дети с таким отклонением от нормы лучше лазают по деревьям. Не вызывает сомнения, что наши далекие обезьяньи предки были асы лазания. Следовательно, увеличенная подвижность тазобедренного сустава - признак атавистический, и чаще проявляться он должен именно у девочек.

У закончивших свой жизненный путь мужчин патологоанатомы на вскрытиях иногда находят дополнительные мышцы, которых нет в медицинских атласах, да и магистральные кровеносные сосуды у них порой располагаются не так, как принято. Это природа пробует на мужчинах новые варианты строения тела, которые могут оказаться более удачными, чем уже сложившийся анатомический канон.

Любопытные факты: средняя продолжительность внутриутробного развития мальчиков больше, чем девочек. Вместе с тем девочки на 2-3 месяца раньше мальчиков начинают ходить, на 4-6 месяцев - говорить, их половое созревание происходит года на два раньше, чем у мальчиков. Объяснить эти расхождения совсем несложно. В эволюции человека как вида продолжительность беременности и послеродового развития новорожденных постоянно увеличивалась. Эта тенденция ярче выражена у мужского пола, поскольку она эволюционно нова. В будущем же следует ожидать подтягивания девочек по перечисленным показателям к мальчикам, если те, разумеется, к этому времени не возьмут новые рекорды.

Далее...


Написать комментарий
 Copyright © 2000-2015, РОО "Мир Науки и Культуры". ISSN 1684-9876 Rambler's Top100 Яндекс цитирования